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コーヒーペーパーカップとプラスチックカップ:どちらが環境に優しいか?

2025-05-07 13:00:00
コーヒーペーパーカップとプラスチックカップ:どちらが環境に優しいか?

製造プロセス:紙対プラスチックコーヒーカップ

原材料と調達

紙製とプラスチック製のコーヒーカップが作られる過程を比べてみると、使われる素材にかなりの違いがあることがわかります。多くの紙製カップはスプルースやモミなどの針葉樹、およびユーカリツリーなどの比較的成長の早い広葉樹から作られる木材パルプを使用しています。これらは技術的には再生可能な資源ですが、紙業界は森林伐採や加工に大量の水を必要とするなどの問題に直面しています。一方、プラスチック製カップの場合はまったく異なる状況が見られます。プラスチックは原油から抽出された石油化学製品を原料として製造されるため、環境への影響が避けられません。この製造プロセス全体では限られた化石燃料が消費され、さらに汚染物質が排出されることにもなります。研究によると紙製品のおよそ25~30%に再生素材が含まれているのに対し、プラスチックのほとんどは新品の非再生資源から作られているとの結果があります。このリサイクル率の差は、持続可能性という観点でこの2つの素材がどれだけ異なるかを示しています。

製造工程の比較

紙コップとプラスチックコップの製造工程はまったく異なり、この違いはそれぞれの製造プロセスで消費されるエネルギー量にも現れています。紙コップの場合、製紙工場で木を細かいチップに砕き、リグニンが分解されるまで煮るところから始まります。得られたパルプは二酸化塩素を使って漂白し、白く美しく仕上げた後、乾燥させ、水が染み出さないように薄いポリエチレン層でコーティングします。一方、プラスチックコップの製造方法はまったく異なります。ポリプロピレンまたはポリスチレンのペレットを溶かして成形します。この方法は紙の製造よりも速く進みますが、大量の熱エネルギーを必要とするため、非常にエネルギーを消費します。工場のレイアウト図を見たことのある人なら、この状況を理解していただけるでしょう ペーパーカップ 製造全体に要する時間は紙の場合、パルプ処理と乾燥の工程があるため長くなる一方、プラスチックは高温で成形するため、はるかに速く製品の形になります。

化学処理について ペーパーカップ 製造

紙コップは飲料を入れたときに漏れないように、特殊な化学処理が必要です。多くの製造業者は、ポリエチレンの内張り、つまり水が紙に染み込むのを防ぐプラスチックコーティングを使用しています。しかし、ここには落とし穴があります。環境科学者たちは、これらのコップが埋立地に運ばれた後、使われた化学物質がどうなるかについて警鐘を鳴らしてきました。一部の企業は、他の素材を使った実験を始めています。トウモロコシのデンプンやその他の天然由来の素材から作られた植物ベースのプラスチックでできた選択肢が、次第に増えてきています。こうした代替素材は、自然界でより早く分解されると謳われています。『Journal of Medicinal Food』などの学術誌に発表された研究によると、現在使われているコーティングは食品との接触に関する基本的な安全性試験はクリアしています。それでも業界では、品質を犠牲にすることなく、私たちの健康と地球環境の両方を同時に守るより良い解決策の開発が進められています。

環境への影響の内訳

カーボンフットプリントの比較

紙製とプラスチック製のコーヒーカップが環境に与える影響を考える時、それぞれのカーボンフットプリント(炭素足跡)はかなり重要です。多くの紙製カップは basically(基本的に)木製パルプでできており、表面にはポリエチレンと呼ばれる薄いプラスチック層がコーティングされています。この製造には大量のエネルギーを必要とし、温室効果ガスの増加にもつながります。一方プラスチック製カップは石油由来製品から作られるため、カップそのものができる前から掘削や精製といったプロセスが関わってきます。いわゆるライフサイクルアセスメント(環境影響評価)を通じた研究によると、一般的には紙製カップの方がプラスチックよりもカーボンフットプリントが小さいとされています。ただし、製造から廃棄に至るまでのすべての要素を考慮すると、どちらが総合的に優れているかについては依然として議論があります。こうした継続的な議論が示しているのは、持続可能な素材を選ぶということが単純な算数ではなく、工場での製造段階から最終的な埋立処分に至るまで、プロセスのすべての段階を丁寧に検討する必要があるということです。

紙とプラスチックの生産における水使用

紙のカップとプラスチックのカップ、それぞれに必要な水の量にはかなりの差があります。紙のカップを作るには木材をパルプ化したりコーティングを施したりと工程が多いため、製造過程で自然とより多くの水(H2O)が必要になります。実際の数値を見てみると、紙のカップ1個を製造するだけで約840ミリリットルの水が必要であるのに対し、プラスチック製のカップは約590ミリリットルで済みます。多くの企業は最近、この水使用量を削減するためのさまざまな取り組みを始めています。工程で出た廃水をリサイクルする工場もあれば、全体的に水の使用量が少ない設備への投資を行う企業もあります。こうした変化は業界が環境負荷の削減に関心を持っていることを示していますが、貴重な水資源の保全に関しては、なお一層の改善の余地があります。

ライフサイクル全体にわたるエネルギー消費

紙とプラスチックのコーヒーカップを作るのに必要な電力と廃棄に要する電力を比較すると、どちらの選択肢が環境に優しいかが見えてきます。紙のカップは、私たちが飲料を入れて使用できる状態になるまでに多くの工程を経るため、一般的にエネルギーをより多く必要とします。パルプを処理し、加工して形を作り、その後、防水性を持たせるためにワックスやプラスチックでコーティングする必要があります。プラスチック製のカップは一見すると石油由来であるためより悪いように思えるかもしれませんが、実際には製造プロセス自体は全体的にシンプルです。ただし、重い石油製品を輸送するにはかなりの量の燃料が必要になります。どちらの業界も、こうしたエネルギー消費を削減する方法に取り組んでいます。いくつかの工場では、可能であればディーゼルではなく電気で作動するバックアップ発電機を使用しています。また、他の工場では輸送効率を高め、ガソリンを節約しながらも必要な場所へ素材を届けるためのスマートな配送ルートを模索しています。こうした小さな変化が、長期的には業界全体を通じてグリーンな運転へと繋がっていきます。

分解と埋立地の現実

両方の素材における劣化タイムライン

紙やプラスチックのコップが埋立地でどのくらいの期間にわたって分解されるかを知ることは、非常に重要です。紙のコップは一般的に環境に優しい代替品として販売されていますが、有機素材で作られているため、状況によっては数カ月から数年もの時間をかけて分解されます。一方、プラスチックのコップはまったく異なる状況です。これらの厄介な素材は数百年もの間、環境に残り続け、長期にわたって環境に深刻な悪影響を及ぼします。分解速度には、温度、湿度、微生物の存在などの多くの要因が関係しています。『Environmental Pollution』に掲載された研究では、意外にも紙のコップが自然に分解されても、野生動物に害を与える可能性のある有害化学物質を放出し続ける可能性があることが示されています。専門家たちの間では、分解速度が速いことが本当に地球にとって良いことかどうかについての議論が続いています。というのも、分解速度と安全性や環境全体への利益が必ずしも結びつかないからです。

土壌および水汚染のリスク

使い捨てカップは、土壌や水質に対してかなり深刻な脅威を実際に及ぼしています。プラスチック製のカップが分解される際、ゴteborg大学の研究者が研究で指摘したように、有害な化学物質が地下水系に放出されることがあります。紙製のカップもそれほど良いわけではありません。多くの紙製カップにはポリ乳酸(PLA)などの生分解性があるとされる素材でコーティングされていますが、それでも地中に化学物質が浸出する原因となります。このコーティングにより液体がカップの壁を透過するのを防いでいますが、一方で、残された物質の処理に関して問題を引き起こしています。さまざまな環境保護団体からの報告書にもこの点が明確に記されています。これらの『外観はエコだが、実際にはそうでもない』製品による汚染を削減するためには、廃棄物処理の方法をもっと改善する必要があると、報告書は強調しています。

不適切な処分による野生動物への危害

人々がコーヒーカップを適切でない方法で捨てると、野生動物にとって深刻な問題が生じます。紙製でもプラスチック製でも、それらのカップは自然環境に流出し、鳥類や魚類、小型哺乳類がそれらを食物と誤認する可能性があります。実際に多くの動物がこれらのカップの一部を飲み込んでしまい、深刻な危害や場合によっては死に至らしめています。いくつかの研究では、毎年数千点もの動物が投げ捨てられたコーヒーカップによって怪我や被害を受けていると示しています。私たちは、これらの廃棄物を正しく処分する方法について、より良い啓発活動を展開する必要があります。グェテボリュ大学で研究を行うベサニー・カーニー・アルムロス博士によると、使い捨てカップから各自の再利用可能なカップへと切り替える努力を全員がすべきです。この単純な変化が、生息地でカップのゴミに遭遇する際の野生動物への危険を軽減することにつながるでしょう。

両方の素材におけるリサイクルの課題

プラスチックカップのリサイクル制限

プラスチックカップのリサイクルには深刻な問題があります。実際にリサイクルされるカップは非常に少なく、多くは埋立地に送られたり、最悪の場合、街や海を汚す原因になったりするからです。データによれば、再利用可能なはずのこれらのカップのごく一部しか実際のリサイクルシステムを通過していないのが現状です。より優れた技術が存在しているにもかかわらずです。本来あるべき姿と現実の間には大きなギャップがあります。汚染物質や分別の困難さが常に障害となっているのです。より高性能な分別装置やプラスチックを化学的に分解する方法などの解決策に取り組んでいる企業もありますが、こうした技術が世界中で導入されるにはまだほど遠い状況です。それまでの間、プラスチックカップの多くは再び有用な製品になることなく、廃棄物として積み上がり続けることでしょう。

紙コップの内側の見えない問題

紙コップ内部のプラスチック製ライニングは、世界中のリサイクルプログラムに大きな問題を引き起こしています。これらのコーティングは液体が紙を透過してこぼれるのを防ぎ、構造的な強度を維持する効果がありますが、大半のリサイクル施設ではリサイクルを事実上不可能にしています。研究によると、使い捨てコーヒーカップの約90%が埋立地へと運ばれています。これは、プラスチックと紙を分離する工程が技術的に難しく、ほとんどのリサイクル業者にとって経済的に非現実的なためです。一部の製造業者は代替策の開発にも取り組んでおり、自然分解可能な植物由来のコーティングの導入や、処理過程でライニングを除去できるようなデザインの考案を試みています。消費者が朝の一杯さえも環境廃棄物に寄与しているという認識を高めつつある中、飲料業界にはより良い解決策を真に求められる圧力が高まっています。

廃棄物流れにおける汚染問題

廃棄物の分別混入は、世界中のリサイクル作業において依然として大きな課題です。リサイクル可能な素材が非リサイクル素材と混ざってしまうと、全体の廃棄物が処理施設ではなく埋立地へ直行してしまい、実際にリサイクルされる量が大幅に減少してしまいます。数字にも深刻な状況が表れています。多くの都市で紙製品の混入率が25%を超え、プラスチックに至ってはさらに悪化しています。これは人々がよく考えずにすべての廃棄物を混ぜて捨ててしまうことが主な原因です。しかし、地方政府はさまざまな対策を始めています。町の中には定期的に分別方法のワークショップを開催するところもあり、また他の地域では収集ポイントに色分けされたごみ箱を設置しています。こうした取り組みにより、住民が何をどこに捨てるべきかを学びつつあり、効果が徐々に現れ始めています。しかし、リサイクル率に本格的な改善が見られるようになるには、まだ長い道のりがあります。

隠れた毒性に関する懸念

ホットドリンクにおける化学物質浸出のリスク

最近、人々はホットドリンク用のカップにおける化学物質の溶出について非常に心配しています。紙製とプラスチック製のカップのどちらも、温かくなると有害物質を放出しやすくなります。研究によると、プラスチック製のカップは特に問題であり、BPAやフタル酸エステルを含んでいるためです。紙製のカップもまた、液体を保持するためにプラスチック製のコーティングが必要であり、そのコーティングには通常、同様の化学物質が含まれているため問題があります。FDAやWHOなどの団体がこの問題について人々に警告し続けています。それらの機関からのアドバイスは、可能であればプラスチック製品をできるだけ避けることです。『溶出防止』と表示されたカップを選ぶか、代わりにセラミック製のマグカップを使用することをお勧めします。一部のコーヒーショップでは、再利用可能なカップを提供しており、これにより廃棄物を削減しつつ体への化学物質の侵入を防ぐことができます。

劣化したプラスチックカップ由来のマイクロプラスチック

長期間を経て、プラスチックカップは微細プラスチック(マイクロプラスチック)に分解され、環境に深刻な問題を引き起こします。このようなことが起こると、これらの微細なプラスチック片はあらゆる場所に広がり、海洋に浮遊したり、陸地に打ち上げられたりします。科学者たちは魚やウミガメ、鳥の体内にもこれらを発見しています。また現在、人々はこれらのマイクロプラスチックがシーフードや飲料水の中に見つかっていることに対して懸念を始めています。EUではこの問題に対処するための規制を検討しており、プラスチックの製造方法および適切な処分方法に関する基準を設定しています。その主な目的とは、自然環境へのプラスチックによる被害を軽減しつつ、人体への潜在的な健康リスクから人々を守ることです。

生産化学物質の健康への影響

紙やプラスチックのカップ製造には、私たちの健康にさまざまな影響を与える可能性のあるいくつかの化学物質が使われます。生産過程で使われる物質として、ホルムアルデヒドやポリエチレンが挙げられます。これらの物質は、毎日取り扱う作業員にとって、皮膚炎などの急性の問題を引き起こす可能性があります。長期的な影響を見てみると、継続的な暴露によって呼吸器系の障害やがんのリスクが高まるというエビデンスもあります。こうした物質を研究している毒物学者は、EPA(アメリカ環境保護庁)が指針を設けるなど規制が存在する一方で、規制内容は研究によって得られる新たな知見に基づいて定期的に見直す必要があると指摘しています。化学物質が人体と時間とともにどのように相互作用するかについてはまだ分かっていないことも多いため、職場の安全や環境への影響に関心を持つのであれば、潜在的な危険を未然に把握しておくことが不可欠です。